环肽类组蛋白去乙酰化酶抑制剂

组蛋白去乙酰化酶抑制剂是一类以组蛋白去乙酰化酶为靶点的新型靶向抗肿瘤药物,在抗增殖、促凋亡、促分化、阻滞细胞生长周期、抗血管生成等方面有很好的作用。组蛋白去乙酰化酶抑制剂以其独特的抗肿瘤作用机理,在研发肿瘤治疗药物中占有重要地位。在组蛋白去乙酰化酶抑制剂分类中,环肽类抑制剂结构最为复杂,对多种类型的实体瘤及血液学癌细胞均具有良好的对抗作用。本文针对天然和化学合成的环肽类组蛋白去乙酰化酶抑制剂中金属结合区、表面识别区以及连接区的结构特点进行了综述,并描述了各类抑制剂对酶的抑制活性和抗肿瘤增殖活性。对抑制剂不同结构区的修饰、改造可以使抑制剂对不同肿瘤细胞具有高效性和特异性作用,通过构效关系研究寻找具有高效低毒、靶向性环肽类抑制剂的结构规律,可为研究开发抗肿瘤药物提供帮助。     

环肽类组蛋白去乙酰化酶抑制剂

组蛋白乙酰化转移酶(HAT)和组蛋白去乙酰化酶(HDAC)调节组蛋白乙酰化程度，HDAC在基因表达和染色体形成等方面起着重要的调节作用。HDAC抑制剂能够引起肿瘤细胞生长停滞、诱导肿瘤细胞分化和调亡。通过对各种HDAC抑制剂结构及作用机制的研究有助于该类药物在临床上的应用和拓宽癌症治疗的适用范围。本文概述了近年来天然及合成的环肽类组蛋白去乙酰化酶抑制剂的研究进展。     

磺胺基羟肟酸类HDAC抑制剂三维定量构效关系

组蛋白去乙酰化酶(HDAC)对染色质分布和基因调节起着重要的作用,也是治疗癌症和其它疾病的新靶点.羟肟酸类抑制剂是目前研究最多的组蛋白去乙酰化酶抑制剂.应用比较分子力场(CoMFA)法对一系列磺胺基羟肟酸类HDAC抑制剂进行了结构活性关系研究,得到的模型具有较高的交叉验证系数(q²=0.704).并在此基础上,建立了非交叉验证的偏最小二乘分析(PLS)模型.用该模型对随机选择的6个化合物组成的测试集进行了预测,得到了令人满意的结果,所建模型具有良好的预测能力.本研究对于设计高活性的HDAC抑制剂及抗癌药物都有指导意义.     

基于Chlamydocin骨架设计合成环肽类HDACi及其抗肿瘤活性

组蛋白去乙酰化酶(HDACs)通过催化各种底物蛋白包括组蛋白、转录因子、α-微管蛋白和核输入蛋白等的ε-赖氨酸残基乙酰化侧链的去乙酰化来影响细胞功能,抑制HDAC活性可以治疗表观遗传异常引起的癌症和其他慢性疾病.以HDAC抑制剂(HDACi) Chlamydocin为骨架设计合成一类新型抑制剂,将HDACi的结合区设计为二硫键结构、在环肽中苯丙氨酸的苯环不同位点引入甲基,合成4种不同序列的环肽类HDACi.考察HDACi体外抗肿瘤细胞(MCF-7,Hela和7721)活性,结果表明HDACi对三种肿瘤细胞系均显示良好的生长抑制作用,细胞形态都发生明显变化,其中对Hela细胞的毒性最高,IC50达到0.1 μmol/L.     

基于组蛋白去乙酰化酶靶点的羟肟酸类化合物及其抗肿瘤活性研究进展

组蛋白去乙酰化酶（histone deacetylase, HDACs）是肿瘤治疗的靶点之一,组蛋白去乙酰化酶抑制剂（histone deacetylase inhibitor, HDACi）可通过多种机制发挥抗肿瘤作用,包括抑制肿瘤细胞活力、迁移、侵袭、血管生成、增殖、DNA修复和诱导细胞凋亡。本文对近年来以HDACs为单靶点和多靶点的羟肟酸类衍生物的合成及其抗肿瘤活性进行综述,并对此方面的发展趋势、应用前景进行展望。     

氧肟酸类组蛋白去乙酰化酶抑制剂的药效团模型研究

基于24个目前已知的氧肟酸类组蛋白去乙酰化酶抑制剂,我们运用Catalyst软件建立了一个三维药效团模型。其中,最好的药效团模型1,包含了四个化学特征（一个氢键供体,一个芳环和两个疏水基）,相关系数达到0.946,并由另外20个化合物进行了测试验证。我们第一次特征性描述了组蛋白去乙酰化酶的帽子（CAP）部分。我们的研究结果对于设计全新组蛋白去乙酰化酶抑制剂具有很好的指导作用。     

山荷叶素异羟肟酸和硫醇衍生物的合成与抑制肿瘤细胞增殖活性

通过药效团整合策略将天然抗肿瘤活性木脂素山荷叶素与组蛋白去乙酰化酶抑制剂的药效团长链异羟肟酸或长链硫醇进行拼合,得到了7个未见文献报道的山荷叶素衍生物,通过核磁共振氢谱、碳谱、高分辨质谱等方法进行了结构表征.并采用了噻唑蓝法(MTT)法对这些化合物的体外抑制肿瘤细胞增殖活性进行了测试,异羟肟酸类衍生物具有较强的活性.     

同源模建和分子对接研究HDAC1/HDAC8的选择性

组蛋白去乙酰化酶(HDACs)是近年来治疗肿瘤的重要靶标之一.由于HDACs包含多种亚型,且各亚型的生理功能存在一定的差异,其选择性抑制剂的开发已成为当前的研发热点.我们通过同源模建的HDAC1结构,与已有的HDAC8晶体结构的活性位点进行比较分析,探讨了对两者选择性有重要影响的残基,为基于受体的选择性抑制剂研究提供重要信息.同时选择了52个HDAC抑制剂,分别建立了HDAC1、HDAC8的活性值与对接打分值的线性回归模型.所建的HDAC1和HDAC8的线性构效关系模型的非交叉验证系数R2分别为0.82和0.80,表明具有一定的统计学意义.利用所建模型对已设计合成的化合物进行了预测,预测结果对HDAC1、HDAC8选择性抑制剂的优化改造提供了一定的指导意义.     

HDAC对接研究:苯甲酰胺类抑制剂结合方式推测

通过计算机模拟的对接过程研究，发现了MS-275— 一种苯甲酰胺类的组蛋白去乙酰酶（HDAC）抑制剂与酶的可能的全新结合方式.这种结合方式与已经阐明的组蛋白去乙酰酶类似蛋白（HDLP）与曲古柳菌素A(trichostatin A, TSA)和suberoylanilide hydroxamic acid(SAHA)形成的复合物晶体结构中配体与酶的作用方式完全不同.从对接结果看，MS-275的作用靶点在酶活性口袋的最狭窄部位，而不是直接作用于锌离子.这似乎能够解释MS-275的低毒性特点，并且为设计和筛选全新的HDAC抑制剂提供了新思路.     

嘧啶并二氮类化合物作为L3MBTL3抑制剂的设计、合成与构效关系研究

组蛋白甲基化是表观遗传学的标志之一,其调节紊乱与许多疾病有联系.恶性脑瘤域(MBT)家族蛋白是一类能够识别组蛋白赖氨酸甲基化信号的蛋白,L3MBTL3是该家族中代表性的蛋白之一,它与染色质转录抑制、造血功能、肿瘤形成等都有关系.开发L3MBTL3小分子抑制剂可以辅助阐明其生物学作用和验证其靶点成药性.首先通过筛选嘧啶并二氮化合物库,得到了L3MBTL3的活性化合物1,接着按照已报道L3MBTL3抑制剂的结构特点进行构效关系研究,最终得到了四个IC_(50)值小于1μmol·L~(-1)新颖的L3MBTL3抑制剂.     

CBP/P300溴结构域联芳基类抑制剂三维定量构效关系研究

CREB结合蛋白(CBP)和与其高度同源的P300蛋白是组蛋白乙酰化酶的两个亚型,两者通过它们的溴结构域(bromodomain,BRD)与染色质结合,目前,CBP/P300已经成为人类在肿瘤靶点领域中的研究热点。本研究基于CBP/P300溴结构域联芳基类抑制剂建立三维定量构效关系,采用比较分子力场分析法(Co MFA)和比较分子相似性指数分析法(Co MSIA)分别建立35个已知活性抑制剂的3D-QSAR模型,以确定CBP/P300溴结构域联芳基类抑制剂分子结构与生物活性之间的定量关系。Co MFA和Co MSIA模型活性数据p IC50的预测值与实验值基本一致,说明这两个模型具有较高的预测能力和统计学意义。根据Co MFA和Co MSIA模型所提供的立体场、静电场、疏水场、氢键给体场、氢键供体场等信息提出了改善此类抑制剂活性的药物设计思路,为指导设计具有更高活性的新分子和预测更加有效的CBP/P300溴结构域抑制剂提供理论依据。     

Apicidin选择性抑制ClassⅠ HDACs分子动力学研究

采用模拟方法研究组蛋白脱乙酰酶抑制剂(Apicidin)选择性抑制组蛋白去乙酰化酶(Histone deacetylases, HDACs)中的HDAC1和HDAC8. 通过HDAC8晶体结构同源模建HDAC1三维结构模型, 将Apicidin分别与HDAC1和HDAC8对接并进行分子动力学模拟, 结果表明, HDAC1活性口袋入口处的Arg270是Apicidin-HDAC1形成稳定结构的重要因素; HDAC1中Tyr303及His178与Apicidin形成2个持续存在的氢键, 而在HDAC8中未发现, 这是Apicidin选择性抑制HDAC1高于HDAC8的另一重要原因.     

组蛋白翻译后修饰无标定量方法可靠性的比较

组蛋白翻译后修饰是一种表观遗传学修饰,参与调控细胞的新陈代谢等重要生理过程。蛋白质组学发展迅速,使监控组蛋白翻译后修饰的动态变化成为可能。目前主要有3种无标定量方法（谱图计数法、峰面积积分法和信号强度法）,但何种定量方法更可靠尚未见系统性的详细报道。在稳定同位素标记细胞培养技术（SILAC）基础上,对去乙酰化酶抑制剂（SAHA）调控细胞乙酰化修饰水平的定量数据进行对比,比较3种无标定量方法对组蛋白翻译后修饰进行的定量分析,利用定量结果的标准差（SD）评估定量的可靠性,最终发现基于峰面积积分法定量的结果可靠性最高。该研究对难以进行同位素标记实验的样本分析,尤其对临床样本、大样本的组蛋白修饰谱分析具有重要参考意义。     

一种香豆素荧光标记多肽的合成及应用

Sirtuin蛋白是一类称为依赖烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD）的组蛋白去乙酰化酶,共有7个成员,均是潜在的疾病治疗靶点。 然而,目前的荧光筛选方法,只适用于SIRT1~SIRT3。 因此,根据SIRT5的新酶活,设计、合成了针对SIRT5的荧光标记多肽（ISGASE(SuK) AMC）,并通过LC-MS和荧光检测证明了该荧光标记多肽能应用于SIRT5的活性筛选。     

α-卤代丁二酰氧肟酸类基质金属蛋白酶抑制剂的合成及活性评价

基质金属蛋白酶(MMPs)是一族Zn2+依赖的蛋白水解酶. 该族酶的过度表达与多种病理过程密切相关, 因此其抑制剂可用于这些疾病的治疗. 本文设计合成了15个α-卤代丁二酰氧肟酸类新型基质金属蛋白酶抑制剂, 经核磁共振氢谱和质谱进行了结构表征, 并以伊洛马司他(Ilomastat)为阳性对照, 分别测定了它们对基质金属蛋白酶MMP-2和MMP-9的体外抑制活性. 结果显示, 4个化合物对MMP-2的抑制活性与阳性对照相当; 5个化合物对MMP-9的抑制活性与对照药相当.     

非肽类SARS冠状病毒3CL蛋白酶抑制剂的设计与活性表征

SARS冠状病毒3CL蛋白酶是SARS病毒复制过程中的主要蛋白酶, 针对其开展药物设计有望得到有效的抗SARS病毒药物. 本文基于SARS冠状病毒3CL蛋白酶的三维结构, 对现有化学试剂及临床用药数据库进行虚拟筛选, 选出可能对SARS冠状病毒3CL蛋白酶有抑制的非肽化合物进行初步活性测试, 并研究了已知的人鼻病毒3C蛋白酶抑制剂对SARS冠状病毒3CL蛋白酶的活性, 合成了两种母环的衍生物, 得到靛红和哌嗪两类SARS冠状病毒3CL蛋白酶的抑制剂, 其中一个靛红类化合物的IC₅₀为0.76 µmol•L^－1; 而抗组胺药哌嗪类化合物对SARS冠状病毒3CL蛋白酶及细胞培育的SARS病毒的抑制作用, 提示了老药可以开发出新的用途.     

基于配体的组蛋白去乙酰化酶抑制剂的分子设计

本文采用Topomer Co MFA方法对39个组蛋白去乙酰化酶抑制剂进行了3D-QSAR研究,得到q~2=0. 877,r~2=0. 987的可靠模型。运用基于R基团搜索的Topomer Search技术对ZINC2015数据库进行了虚拟筛选,筛选出一批具有潜在活性的目标化合物,模型预测结果表明,筛选出的化合物活性比最初合成的化合物大幅度提高,其中筛选出的最高活性化合物S2-7(IC_(50)=0. 0235μmol·L~(-1))活性达到了最初合成的高活性化合物21(IC_(50)=0. 103μmol·L~(-1))的4倍。分子对接技术揭示了化合物结构和靶酶之间的联系,为更新型HDACIs的设计以及结构优化提供了重要信息和理论指导。     

合成天然产物曲古抑菌素A的新方法

报道了一条组蛋白去乙酰化酶抑制剂曲古抑菌素A的有效合成路线. 通过L-脯氨酸催化对硝基苯甲醛与丙醛的羟醛缩合反应, 高立体选择性地构建了目标分子的手性中心, 羟醛缩合产物的ee值大于99%, anti∶syn＝16∶1. 随后的合成过程中无消旋化现象, 合成的曲古抑菌素A是单一R型异构体, ee值大于99%.     

组蛋白乙酰化的耦合增强拉曼散射生物传感方法

提出了一种组蛋白乙酰化修饰检测的耦合增强拉曼散射生物传感新方法. 该方法以金纳米粒子为表面增强拉曼散射(SERS)基底, 表面修饰乙酰化组蛋白H3多肽为识别探针, 对甲氧基苯硫酚(4-MTP)为拉曼标记物, 制备了组蛋白乙酰化修饰检测的SERS纳米探针. 通过紫外可见吸收光谱与动态光散射分析, 证实了组蛋白乙酰化抗体可介导SERS纳米粒子发生可控组装与聚集, 使SERS纳米探针间发生局域电场共振耦合, 产生显著增强的SERS信号. 基于此, 通过待测抗原与SERS纳米探针对抗体的竞争性相互作用, 我们设计了组蛋白乙酰化修饰检测的竞争免疫SERS生物传感方法. 该法操作简便、快速、重现性好, 且裸眼即能进行可视化鉴定. 通过设计不同染料标记的SERS纳米探针, 该法有望实现多种组蛋白修饰的复合检测.     

快速高分离度液相色谱/质谱方法筛选组织蛋白酶B的抑制剂

1引言组织蛋白酶B(CB)是溶酶体内半胱氨酸蛋白水解酶,属于木瓜蛋白酶家族,其特异性底物为Z-Arg-Arg-7-氨基-4-甲基香豆素[1],CB催化底物肽键断裂生成7-氨基-4-甲基香豆素。近年来的研究表明,CB在肿瘤的发展中起作用的一类关键酶[2],CB通过多种机制促进血管形成,从而促进肿瘤生长,同时降解基底膜主要成分以及激活胶原酶、尿激酶等其它蛋白酶发生协同作用,使肿瘤易侵袭、转移和扩散。在肿瘤组织中还发现CB与CB抑制剂平衡作用也参与肿瘤的发